CZ2004186A3 - Název neuveden - Google Patents

Description

Zapalovací svíčka

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká zapalovací svíčky pro spalovací motor, která obsahuje centrální elektrodu a zemnící elektrodu sloužící jako část pro jiskrový výboj, a vložku z ušlechtilého kovu, která je podél části své délky vložena do jednoho konce alespoň jedné z uvedených elektrod, a která je do elektrody následně zavařena ozářením světlem s vysokou koncentrací energie. Vynález se také týká způsobu výroby zapalovací svíčky.

Dosavadní stav techniky

Zapalovací svíčka tohoto typu je známá ze zveřejněného německého patentu No. 2 224 270 (Robert Bosch). U této zapalovací svíčky podle dosavadního stavu techniky je vložka (chip) z ušlechtilého kovu opatřena zvětšenou dolní částí pro vložení do předem vytvořeného pravoúhlého otvoru na konci centrální elektrody. Ozářením tohoto otvoru světlem s vysokou koncentrací energie (energy-condensing light) v přítomností zvětšené dolní části vložky z ušlechtilého kovu se boční stěny otvoru roztaví a upevní (něm.

2o „formschlussen“) vložku z ušlechtiléko kovu do centrální elektrody. Před ozářením a tím roztavením bočních stěn otvoru je vložka z ušlechtilého kovu pokryta speciální vrstvou pro zabránění fúze mezi vložkou z ušlechtilého kovu a centrální elektrodou zapalovací svíčky. Ušlechtilý kov jako je slitina na bázi platiny propůjčí přední části centrální elektrody odolnost proti jiskrové erozi.

Nevýhodou zapalovací svíčky známé z výše uvedeného německého patentového dokumentu je to, že spojení mezi vložkou z ušlechtilého kovu a centrální elektrodou se ukázalo jako nepříliš * 4

- 2 ·*« ···· • * *« 4·«» • · 4 • 44« spolehlivé včetně všech nevýhod, protože teplotní namáhání v roztavené oblasti mezí bočními stěnami otvoru centrální elektrody a vložkou z ušlechtilého kovu snižuje pevnost spoje mezi centrální elektrodou a víožkou z ušlechtilého kovu. Pevnost spoje také snižují inkluze vytvořené v průběhu tavení bočních stěn otvoru.

Předmětem předkládaného vynálezu je předejít výše uvedené nevýhodě dosavadního stavu techniky, a zvláště poskytnout zapalovací svíčku se spolehlivým spojením mezi centrální elektrodou a/nebo zemnící elektrodou na jedné straně a víožkou z ušlechtilého io kovu na druhé straně, aby se zvýšila trvanlivost zapalovací svíčky.

Podstata vynálezu

Pro dosažení předmětu vynálezu je zapalovací svíčka výše uvedeného typu podle vynálezu charakterizována tím, že uvedená vložka z ušlechtilého kovu je opatřena na alespoň části vnějšího okraje této části její délky profilem pro držení uvedené vložky z ušlechtilého kovu na uvedené alespoň jedné elektrodě, přičemž fúzní vrstva vyskytující se mezi tímto profilem a vnitřní oblastí konce uvedené alespoň jedné elektrody blokuje uvedenou vložku z ušlechtilého kovu na uvedené alespoň jedné elektrodě, Jinými slovy, profilovaný vnější povrch části vložky z ušlechtilého kovu, která je vložena do konce střední elektrody a/nebo zemnící elektrody, a která je ve styku s fúzní vrstvou, která je vytvořena ozářením propojujícího povrchu mezi vložkou z ušlechtilého kovu a střední elektrodou a/nebo zemnící elektrodou, světlem s vysokou koncentrací energie, zajistí dostatečně silné spojení ve svařené oblasti mezi vložkou z ušlechtilého kovu a střední elektrodou a/nebo zemnící elektrodou. Z použití tohoto profilu také vyplývá nižší cena zapalovací svíčky, protože je použito menšího množství ušlechtilého kovu. Profil by mohl • 9 • ♦ • · 9 · » * · · ··· ···· 9« mít v podstatě jakýkoli tvar, tj. mohl by být ve formě otvorů, drážek, zářezů atd.

V jednom výhodném provedení zapalovací svíčky podle vynálezu je uvedená vložka z ušlechtilého kovu silou vtlačena do s konce uvedené alespoň jedné elektrody. To má výhodu, že se získá levnější zapalovací svíčka; v případě zapalovací svíčky popisované ve výše uvedeném německém zveřejněném dokumentu musí být vytvořen otvor, což samo o sobě zvyšuje náklady, ale musí být také použito velké množství materiálu ušlechtilého kovu, protože celkové množství io materiálu ušlechtilého kovu je určováno množstvím nezbytným pro část pro jiskrový výboj a množstvím zasunutým do otvoru ve střední elektrodě.

V dalším výhodném provedení zapalovací svíčky podle vynálezu je uvedená vložka z ušlechtilého kovu vložena do předem vytvořené dutiny na jednom konci uvedené alespoň jedné elektrody, i když by taková zapalovací svíčka měla vyšší cenu, jak je uvedeno výše, použití předem vytvořené dutiny má výhodu v tom, že vložka z ušlechtilého kovu může být vložena do konce uvedené alespoň jedné elektroty přesnějším a spolehlivějším způsobem, aniž by došlo ke tvorbě vystupujících částí kolem vnějšího okraje vložky z ušlechtilého kovu, jak je tomu při vtlačení vložky z ušlechtilého kovu do uvedeného konce elektrody silou.

V dalším výhodném provedení zapalovací svíčky podle vynálezu obsahuje uvedená fúzní vrstva část uvedené vložky z ušlechtilého kovu a část uvedené alespoň jedné elektrody, které jsou fúzovány a vzájemně smíseny. Vložka z ušlechtilého kovu a alespoň jedna elektroda jsou v této fúzní vrstvě účinně smíseny ozářením propojujícího povrchu mezi vložkou z ušlechtilého kovu a alespoň jednou elektrodou světlem s vysokou koncentrací energie. Ozáření se s výhodou provádí laserovým svařováním podél celého vnějšího povrchu vložky z ušlechtilého kovu, což se provádí otáčením střední v » elektrody a/nebo uzemňovací elektrody podél své osy. Alternativně obsahuje uvedená fúzní vrstva (s výhodou je z něj složena) fúzovaný materiál uvedené alespoň jedné elektrody, který není smísen s materiálem uvedené vložky z ušlechtilého kovu. V dalším výhodném provedení obsahuje uvedená fúzní vrstva (s výhodou je z něj složena) další fúzovaný oddělený materiál.

V dalším výhodném provedení zapalovací svíčky podle vynálezu obsahuje uvedený profil alespoň jednu drážku. Tato alespoň jedna drážka má zvláště průřez alespoň v podstatě ve tvaru V. V dalším iq výhodném provedení obsahuje uvedený profil alespoň jeden otvor.

V dalším výhodném provedení zapalovací svíčky podle vynálezu je uvedená vložka z ušlechtilého kovu vyrobena z materiálu ušlechtilého kovu zvoleného ze skupiny Ir, lr-Pt, Ir-Pt-Ni, Ir-Rh, Ir-W, Ir-AI, Ir-Si, Ir-Y, lr-Y₂O3, Pt-W, Pt-lr-Rh, a kde uvedená alespoň jedna elektroda je vyrobena z tepelně odolné slitiny ze skupiny Ni.

Jak již bylo uvedeno výše, předkládaný vynález se také týká způsobu výroby zapalovací svíčky podle vynálezu, který zahrnuje následující kroky:

na alespoň části vnějšího povrchu vložky z ušlechtilého kovu se 20 podél části její délky vytvoří profil;

uvedená vložka z ušlechtilého kovu se zavede podél uvedené části její délky do jednoho konce alespoň jedné ze střední elektrody a zemnící elektrody sloužících jako část pro jiskrový výboj;

- uvedená vložka z ušlechtilého kovu se navaří na uvedenou alespoň jednu elektrodu ozářením světlem s vysokou koncentrací energie tak, že se vytvoří fúzní vrstva probíhající mezi uvedeným profilem a vnitřní oblastí konce uvedené alespoň jedné elektrody, přičemž uvedená vložka z ušlechtilého kovu je

3o blokována na uvedené alespoň jedné elektrodě.

-5• * ·*· ···· ···· • » · • ♦··· • ·

V jednom výhodném provedení způsobu podle předkládaného vynálezu zahrnuje způsob následující kroky:

před vtlačením uvedené vložky z ušlechtilého kovu silou podél části její délky se roztaví konec uvedené alespoň jedné elektrody, nebo před vložením uvedené vložky z ušlechtilého kovu do elektrody podél části její délky se předem vytvoří dutina v konci uvedené alespoň jedné elektrody.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude podrobněji vysvětlen dále s odkazem na obrázky na výkresech, kde obr. 1 je schematický pohled na zapalovací svíčku pro spalovací motor podle vynálezu; a obr. 2a až 2c ukazují podéíný řez pro několik výhodných provedení vložky z ušlechtilého kovu, jak se používá v zapalovací svíčce podle obr. 1.

Příklady proveden? vynálezu

Jak je ukázáno na obr. 1, zapalovací svíčka 1 zahrnuje vnější plášť 2, izolační jádro 3, střední zapalovací elektrodu 4 vycházející z čela 5 izolačního jádra 3, a zemnící elektrodu 6 vycházející z vnějšího pláště 2. Střední zapalovací elektroda 4 a zemnící elektroda

6 definují jiskřiště 7. Jak bude popsáno podrobněji dále, střední zapalovací elektroda 4 a/nebo zemnící elektroda 6 jsou opatřeny vložkou 9 z ušlechtilého kovu vloženou do volného konce elektrody 4 a/nebo elektrody 6. Toto uspořádání poskytuje vysoce kvalitní jiskru

-6• · 9 · 9 9 • · · 9 9 • 99 9999 »» 9999

9

9 9 • 99·9 v průběhu celé životnosti zapalovací svíčky 1, protože ušlechtilý kov je velmi odolný vůči jiskrové erozi a korozi.

Obr. 2a a 2b ukazují schematický podélný řez volným koncem střední zapalovací elektrody 4 zapalovací svíčky 1_ z obr. 1. V tomto volném konci je vytvořena dutina 8, do které je následně vložena vložka 9 z ušlechtilého kovu. Před vložením do dutiny 8 je vnější okraj vložky 9 z ušlechtilého kovu opatřen podél části její délky zářezy W (obr. 2a) a/nebo otvory 11 (obr. 2b). Fúzní vrstva 12, která je ukázána vyčerněním, zahrnuje část uvedené vložky 9 z ušlechtilého kovu a část io střední zapalovací elektrody 4, které jsou fúzovány a vzájemně smíseny. Vložka 9 z ušlechtilého kovu a střední zapalovací elektroda 4 jsou v této fúzní vrstvě 12 účinně smíseny ozářením propojujícího povrchu mezi vložkou 9 z ušlechtilého kovu a střední zapalovací elektrodou 4 světlem s vysokou koncentrací energie. Toto ozáření je s výhodou provedeno laserovým svařováním podél celého vnějšího povrchu vložky 9 z ušlechtilého kovu, které se provede otáčením střední zapalovací elektrody 4 kolem její podélné osy.

Obr. 2c odpovídá obr. 2a s tím rozdílem, že vložka 9 z ušlechtilého kovu je silou vtlačena do volného konce střední zapalovací elektrody 4, protože střední zapalovací elektroda 4 není opatřena dutinou 8, ale je namísto toho předem roztavena pro umožnění vložení vložky 9 z ušlechtilého kovu do střední zapalovací elektrody 4.

Je zřejmé, že předkládaný vynález není omezen na výše uvedená provedení, ale jsou možná i jiná provedení spadající do rámce přiložených nároků.

Zastupuje:

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zapalovací svíčka pro spalovací motor, která obsahuje střední

   5 elektrodu a uzemňovací elektrodu sloužící jako část pro jiskrový výboj, stejně jako vložku z ušlechtilého kovu, která je vložena podél části její délky do jednoho konce alespoň jedné z uvedených elektrod, a která je potom do elektrody zavařena ozářením světlem s vysokou koncentrací energie, io vyznačující se tím, že uvedená vložka z ušlechtilého kovu je opatřena na alespoň části vnějšího povrchu uvedené části její délky profilem pro udržení uvedené vložky z ušlechtilého kovu na alespoň jedné elektrodě, přičemž fúzní vrstva přítomná mezi uvedeným profilem a vnitřní částí konce i5 uvedené alespoň jedné elektrody blokuje uvedenou vložku z ušlechtilého kovu na uvedené alespoň jedné elektrodě.
2. 2. Zapalovací svíčka podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená vložka z ušlechtilého kovu je silou

   20 vtlačena do konce uvedené alespoň jedné elektrody.
3. 3. Zapalovací svíčka podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená vložka z ušlechtilého kovu je vložena do předem vytvořené dutiny v konci uvedené alespoň jedné

   25 elektrody.
4. 4. Zapalovací svíčka podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že uvedená fúzní vrstva obsahuje část uvedené vložky z ušlechtilého kovu a část uvedené alespoň jedné elektrody, které jsou fúzovány a vzájemně smíseny.
5. 5. Zapalovací svíčka podle některého z předcházejících nároků 1 až

   5 4, vyznačující se tím, že uvedený profil zahrnuje alespoň jednu drážku.
6. 6. Zapalovací svíčka podle nároku 5, vyznačující se tím, že uvedená alespoň jedna drážka má průřez alespoň io v podstatě ve tvaru V.
7. 7. Zapalovací svíčka podle některého z předcházejících nároků 1 až

   6, vyznačující se tím, že uvedený profil obsahuje alespoň jeden otvor.
8. 8. Zapalovací svíčka podle některého z předcházejících nároků 1 až

   7, vyznačující se tím, že uvedená vložka z ušlechtilého kovu je vyrobena z materiálu ušlechtilého kovu zvoleného ze skupiny Ir, Ir-Pt, Ir-Pt-Ni, Ir-Rh, Ir-W, Ir-AI, Ir-Si, Ir20 -Y, ΙΓ-Υ2Ο3, Pt-W, Pt-lr-Rh, a kde uvedená alespoň jedna elektroda je vyrobena z tepelně odolné slitiny ze skupiny slitin Ni.
9. 9. Způsob výroby zapalovací svíčky podle některého z předcházejících nároků 1 až 8, vyznačující se

   25 t í m , ž e zahrnuje následující kroky:

   na alespoň části vnějšího povrchu vložky z ušlechtilého kovu se podél části její délky vytvoří profil;

   uvedená vložka z ušlechtilého kovu se zavede podél uvedené části její délky do jednoho konce alespoň jedné ze střední elektrody a zemnící elektrody sloužících jako část pro jiskrový výboj;

   uvedená vložka z ušlechtilého kovu se navaří na uvedenou alespoň jednu elektrodu ozářením světlem s vysokou koncentrací

   5 energie tak, že se vytvoří fúzní vrstva probíhající mezi uvedeným profilem a vnitřní oblastí konce uvedené alespoň jedné elektrody, přičemž uvedená vložka z ušlechtilého kovu je blokována na uvedené alespoň jedné elektrodě.
10. 10 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že dále zahrnuje následující kroky:

    před vtlačením silou uvedené vložky z ušlechtilého kovu podél částí její délky se roztaví konec uvedené alespoň jedné elektrody, nebo
11. 15 - před vložením uvedené vložky z ušlechtilého kovu do elektrody podél části její délky se předem vytvoří v konci uvedené alespoň jedné elektrody dutina.